DE19634133A1 - Microprocessor, in particular for use in a chip card, with a control unit and with a housing surrounding the control unit - Google Patents
Microprocessor, in particular for use in a chip card, with a control unit and with a housing surrounding the control unitInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Mikroprozessor, insbesondere zur Verwendung in einer Chipkarte, mit einer Steuerungseinheit sowie mit einem die Steuerungseinheit umgebenden Gehäuse. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Chipkarte mit einem ebensolchen Mikroprozessor.The invention relates to a microprocessor, in particular for Use in a chip card, with a control unit and with a housing surrounding the control unit. Furthermore, the invention relates to a chip card with a same microprocessor.
In zunehmendem Maße werden Zahlungsvorgänge für kleinere Geldbeträge mit Hilfe eines Chipkartensystems abgewickelt. Eine Chipkarte hat dazu die Funktion eines "Geldspeichers", wobei auf einer Chipkarte eine Mikroprozessor vorgesehen ist, der eine Steuerungseinheit, einen Datenspeicher zur Aufnahme des auf der Chipkarte gespeicherten Geldbetrages, Schnitt stellen insbesondere zur Eingabe und Ausgabe von für Zahlun gen relevante Daten, eine Steuerungseinrichtung zur Steuerung des Verarbeitungsablaufes der im Zusammenhang mit der Chip karte verarbeiteten Daten sowie einen Befehlsspeicher auf weist, der das Betriebsprogramm für die Steuerungseinrichtung aufnimmt. Derartige Chipkartensysteme werden im Kreditkarten- Bereich, bei Pay-TV-Anwendungssystemen und auch bei Systemen zur Überwa chung des Zutritts zu sicherheitsrelevanten Einrichtungen und Gebäuden verwendet.Increasingly, payment transactions are for smaller ones Amounts of money processed using a smart card system. For this purpose, a chip card has the function of a "money store", a microprocessor being provided on a chip card, the one control unit, a data memory for recording of the amount of money stored on the chip card, cut in particular for the input and output of payments relevant data, a control device for control the processing flow related to the chip card processed data and a command memory points, the operating program for the control device records. Such chip card systems are used in credit card Area at Pay TV application systems and also in systems for surveillance ensuring access to safety-related facilities and Buildings used.
Schon bald nach Einführung der ersten Chipkartensysteme wur den Versuche unternommen, Chipkarten zu manipulieren, um sich mit derartigen manipulierten Chipkarten unberechtigte Vor teile zu verschaffen. So wurde versucht, Chipkarten nachzu bilden und deren Datenspeicher mit einem manipulierten Gutha ben zu versehen. Soon after the introduction of the first chip card systems attempts to manipulate smart cards in order to with such manipulated chip cards unauthorized Vor procure parts. An attempt was made to add chip cards form and their data storage with a manipulated Gutha ben to provide.
Dem wurde dadurch entgegengewirkt, daß die im Datenspeicher der Chipkarte vorhandenen Daten so verschlüsselt werden, daß eine Nachbildung der Daten nicht mehr möglich ist. Dazu wer den Algorithmen wie DES, FES, DAS, DEA und RSA angewendet.This was counteracted by the fact that in the data memory the chip card existing data are encrypted so that it is no longer possible to reproduce the data. About who algorithms such as DES, FES, DAS, DEA and RSA.
Nach wie vor liegt jedoch ein erheblicher Schwachpunkt der bekannten Chipkartensysteme darin, daß der durch ein Gehäuse umgebene Mikroprozessor auf einfache Weise freigelegt werden kann. Dazu wird das Gehäuse des Mikroprozessors über einen gewissen Zeitraum hinweg einer aggressiven Substanz wie bei spielsweise einer Säure ausgesetzt, so daß das Gehäuse wegge ätzt wird und der Mikroprozessor freiliegt. Der freigelegte Mikroprozessor kann dann in seinem Strukturaufbau analysiert werden. Dazu können die Anschlüsse des Mikroprozessors mit unterschiedlichen Eingangssignalen beaufschlagt werden, so daß insbesondere Informationen über das im Befehlsspeicher vorhandene Programm zur Steuerung des Verarbeitungsablaufes gewonnen werden können. Damit können beispielsweise die Daten im Datenspeicher entschlüsselt werden.However, there is still a significant weakness in the known chip card systems in that by a housing surrounding microprocessor can be easily exposed can. For this purpose, the housing of the microprocessor is over a a period of an aggressive substance like in exposed for example to an acid, so that the housing wegge is etched and the microprocessor is exposed. The exposed The microprocessor can then be analyzed in terms of its structure will. The connections of the microprocessor can be used for this different input signals are applied, so that in particular information about that in the instruction memory existing program for controlling the processing sequence can be won. For example, the data be decrypted in the data storage.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Mikroprozessor bzw. eine Chipkarte bereitzustellen, der bzw. die gegen eine Mani pulierung geschützt ist.It is therefore an object of the invention to provide a microprocessor or to provide a chip card against a mani Powder is protected.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß im Bereich des Gehäuses des Mikroprozessors mindestens ein Um weltzustände anzeigender, mit der Steuerungseinheit in Ver bindung stehender Sensor vorgesehen ist, wobei die Steue rungseinheit so ausgebildet ist, daß sie in einen inaktiven Zustand versetzbar ist, wenn ihr vom Sensor ein Meßsignal zu geführt wird, das ein vorbestimmten Umweltzustand anzeigt.This object is achieved according to the invention in that Area of the housing of the microprocessor at least one order showing world conditions, with the control unit in ver binding sensor is provided, the control tion unit is designed so that it is in an inactive State is shiftable if you get a measurement signal from the sensor is performed, which indicates a predetermined environmental condition.
Alternativ dazu kann die Steuerungseinheit auch so ausgebil det sein, daß sie in einen inaktiven Zustand versetzbar ist, wenn ihr vom Sensor kein Meßsignal zugeführt wird, das einen bestimmten Umweltzustand anzeigt.Alternatively, the control unit can also be designed in this way be that it can be put into an inactive state, if it receives no measurement signal from the sensor, the one indicates certain environmental status.
Die Erfindung beruht auf dem Grundgedanken, daß eine Chip karte mit einem Mikroprozessor vorgesehen wird, der ohne er hebliche Inaktivierung bzw. Zerstörung des Mikroprozessors selbst nicht mehr auf einfache Wiese durch chemische und/oder physikalische Methoden freigelegt werden kann. Dazu ist ein Sensor vorgesehen, der mit der Steuerungseinheit verbunden ist. Die Steuerungseinheit tastet dabei regelmäßig den Sensor ab und überprüft, ob der Sensor einen Umweltzustand anzeigt, der beispielsweise mit dem Umweltzustand bei der Fertigung des Mikroprozessors übereinstimmt. Wenn der Umweltzustand im Bereich des Sensors wie beispielsweise durch Anwenden einer Chemikalie verändert ist, verändert sich das vom Sensor aus gehende Signal, was von der Steuerungseinheit abgetastet und erkannt wird. In diesem Fall geht die Steuerungseinheit in einen inaktiven Zustand über, so daß selbst bei einem freige legten Mikroprozessor dessen Funktion nicht mehr auf einfache Weise nachvollzogen werden kann. Im Hinblick auf das vorste hende ist der Begriff "Steuerungseinheit" weit auszulegen, das heißt es kann jegliche Komponente des Mikroprozessors oder der Chipkarte außer Betrieb gesetzt werden, solange da durch gewährleistet ist, daß ein Zugriff auf die Daten oder die Struktur des Datenspeichers, des Programmspeichers oder der Steuerungseinheit verhindert oder erschwert wird.The invention is based on the basic idea that a chip card is provided with a microprocessor that without it considerable inactivation or destruction of the microprocessor no longer in a simple field by chemical and / or physical methods can be exposed. This is a Sensor provided, which is connected to the control unit is. The control unit regularly scans the sensor and checks whether the sensor shows an environmental condition, for example with the environmental status during production of the microprocessor matches. If the environmental status in Area of the sensor such as by applying a Chemical is changed, changes from the sensor outgoing signal what is sensed by the control unit and is recognized. In this case the control unit goes into an inactive state, so that even with a free microprocessor no longer put its function on simple Way can be traced. With regard to the previous one The term "control unit" must be interpreted broadly, that is, it can be any component of the microprocessor or the chip card can be deactivated as long as there by ensuring that access to the data or the structure of the data memory, the program memory or the control unit is prevented or made more difficult.
Erfindungsgemäß ist es auch möglich, einen Sensor vorzusehen, der insbesondere das Vorhandensein typischer zum Freilegen von Mikroprozessoren verwendet er Chemikalien als "Umweltzustand" anzeigt. So können Sensoren zur Anwendung kommen, die auf Säuren ansprechen. Wenn ein derartiger Sensor das Vorhandensein einer Säure im Bereich des Gehäuses an zeigt, ist anzunehmen, daß ein Versuch vorliegt, dem Mikro prozessor zu manipulieren. Dies wird von der Steuerungsein heit abgetastet, worauf sie in einen inaktiven Zustand über geht.According to the invention, it is also possible to provide a sensor which in particular is the presence more typical of exposure of microprocessors he uses chemicals as "Environmental status" indicates. So sensors can be used come that respond to acids. If such a sensor the presence of an acid in the area of the housing shows, it can be assumed that there is an attempt, the micro to manipulate the processor. This is from the controller scanned, whereupon they go into an inactive state goes.
Gemäß der Erfindung sind auch beide Ausführungsformen zu gleich möglich, wobei dann mindestens zwei Sensoren oder ein Sensor mit Doppelfunktion vorgesehen sind. Die Steuerungsein heit ist in diesen Fall so ausgebildet, daß sie in einen in aktiven Zustand versetzbar ist, wenn ihr der eine Sensor ein Meßsignal zuführt, das einen vorbestimmten "verdächtigen" Um weltzustand anzeigt und/oder wenn ihr der andere Sensor kein Meßsignal mehr zuführt, das einen vorbestimmten "normalen" Umweltzustand anzeigt. Die Steuerungseinrichtung wird dann in einen inaktiven Zustand versetzt, wenn wenigstens einer der Sensoren einen vom Normalzustand abweichenden Umweltzustand anzeigt.According to the invention, both embodiments are also closed immediately possible, at least two sensors or one Dual function sensor are provided. The control Unit is designed in this case so that it fits into one active state is shiftable if you the one sensor Measurement signal that supplies a predetermined "suspicious" order shows world status and / or if the other sensor does not Measurement signal that supplies a predetermined "normal" Indicates environmental status. The control device is then in inactive if at least one of the Sensors an environmental state deviating from the normal state displays.
Der erfindungsgemäße, einen vorbestimmten Umweltzustand an zeigende Sensor ist dabei ausdrücklich nicht auf einen Sensor beschränkt, der das Vorliegen oder Nicht-Vorliegen einer Che mikalie anzeigt. Es sind auch physikalische Veränderungen an zeigende Sensoren denkbar, wobei insbesondere Drucksensoren oder mechanische Sensoren vorgesehen werden können. Solche mechanischen Sensoren können beispielsweise als feine Lei tungsdrähte im Bereich des Gehäuses ausgeführt sein, die bei einen Freischaben des Mikroprozessors zwangsweise zerstört werden müssen.The predetermined environmental state according to the invention pointing sensor is expressly not on a sensor limited to the presence or absence of a Che mikalie displays. There are also physical changes pointing sensors conceivable, in particular pressure sensors or mechanical sensors can be provided. Such mechanical sensors can, for example, as fine lei tion wires in the area of the housing, which at forcing the microprocessor to be destroyed Need to become.
In Ausgestaltung der Erfindung ist im Bereich des Gehäuses eine von einem Sensor wahrnehmbare Substanz vorgesehen, wobei die Substanz auch wenigstens zwei Komponenten aufweisen kann, von denen wenigstens eine vom Sensor wahrnehmbar ist. Durch das Vorsehen einer derartigen Substanz ist es möglich, zum Zeitpunkt der Fertigung des Mikroprozessors einen definierten Umweltzustand herzustellen, wobei gerade bei der Ausführung der Substanz mit mehreren Komponenten durch das Verändern ih rer Mischungsverhältnisse eine Codierung eines Umweltzustan des vorgenommen werden kann. Bei einem quantitativ auf chemi sche Verbindungen reagierenden Sensor ist es so möglich, das Vorhandensein einer Substanz abzutasten, die eine bestimmte quantitative Zusammensetzung aufweist. Mit der letztgenannten Ausgestaltung kann auf besonders einfache Weise verhindert werden, daß bei einer Manipulation in einem ersten Schritt der Mikroprozessor freigelegt wird und daß im zweiten Schritt eine Substanz im Bereich des Sensors angebracht wird, um dem Mikroprozessor erneut zu aktivieren. Selbst bei Kenntnis der Bestandteile der Substanz ist es nahezu unmöglich, diese in der ursprünglichen Zusammensetzung nachzubilden. Durch eine derartige einfache Kodierung erhöht sich die Sicherheit des erfindungsgemäßen Mikroprozessors beträchtlich.One embodiment of the invention is in the area of the housing a substance perceptible by a sensor is provided, wherein the substance can also have at least two components, at least one of which is perceptible by the sensor. By the provision of such a substance is possible to A defined time of manufacture of the microprocessor Establish environmental status, especially during execution the substance with multiple components by changing it encoding an environmental condition that can be made. With a quantitative on chemi it is possible that the sensor is reacting to the connections To sense the presence of a substance that is a particular one has quantitative composition. With the latter Design can be prevented in a particularly simple manner be that in a manipulation in a first step the microprocessor is exposed and that in the second step a substance is attached in the area of the sensor to the To reactivate the microprocessor. Even if you know the Ingredients of the substance it is almost impossible to put them in to reproduce the original composition. By a Such simple coding increases the security of the microprocessor according to the invention considerably.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der Sensor im Inneren des Gehäuses vorgesehen. Dabei ist es gemäß dieser Ausgestaltung der Erfindung besonders vorteilhaft, die Sub stanz, auf die der Sensor anspricht, bereits in die Abdeck masse des Mikroprozessors bzw. in das Gehäusematerial einzu lagern. Bei einem Ablösen des Gehäuses tastet dies der Sensor sofort ab, so daß die Steuerungseinheit in einen inaktiven Zustand versetzt wird, in dem ihre Eigenschaften nicht nach vollziehbar sind.In a further embodiment of the invention is the sensor provided inside the housing. It is according to this Embodiment of the invention particularly advantageous, the sub punch, to which the sensor responds, already in the cover mass of the microprocessor or in the housing material to store. The sensor detects this when the housing is detached immediately, leaving the control unit in an inactive state Condition is set in which its properties do not follow are enforceable.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Abwandlung der Erfindung ist der Sensor als Biosensor ausgebildet. Derartige Sensoren sind im Stand der Technik bereits bekannt und können zuver lässig, genau und besonders klein ausgestaltet werden, so daß sie für die Anwendung im Zusammenhang mit Mikroprozessoren prädestiniert sind. So sind zum Beispiel Sensoren zur Messung des menschlichen Blutzuckers bekannt, die einfach und vor teilhaft im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Mikropro zessor verwendet werden können. Derartige Biosensoren können sowohl die Existenz eines Stoffes als auch die Einzelkonzen trationen der Stoffe in einem Stoffgemisch schnell und ein fach messen. Dadurch sind Biosensoren sowohl als qualitative Sensoren, die nur auf die Anwesenheit eines bestimmten Stoffs reagieren, als auch als quantitative Sensoren anwendbar, mit denen Konzentrationen von Substanzen erfaßt werden können.According to a particularly advantageous modification of the invention the sensor is designed as a biosensor. Such sensors are already known in the prior art and can verver be made casual, precise and particularly small, so that them for use with microprocessors are predestined. For example, sensors are for measurement of human blood sugar known to be simple and ahead partly in connection with the Mikropro according to the invention processor can be used. Such biosensors can both the existence of a substance and the individual concessions in a mixture of substances quickly and easily Trade Shows. This makes biosensors both qualitative Sensors that only detect the presence of a certain substance react, as well as applicable as quantitative sensors, with where concentrations of substances can be detected.
Gemäß einer besonders einfachen Ausführung liefert der Sensor im erfindungsgemäßen Mikroprozessor ein digitales Ausgangs signal. Ein derartiger Sensor eignet sich besonders für quan titative Analysen. Dies kann zum Beispiel bei einem Sensor der Fall sein, der dafür bestimmt ist, die Anwendung von Säure auf das Gehäuse des Mikroprozessors abzutasten.According to a particularly simple version, the sensor delivers a digital output in the microprocessor according to the invention signal. Such a sensor is particularly suitable for quan titative analyzes. This can be the case with a sensor, for example the case that is intended to be the application of To sense acid on the housing of the microprocessor.
In Ausgestaltung des vorstehend beschriebenen Mikroprozessors kann der Sensor auch ein analoges Ausgangssignal liefern. Ge rade im Zusammenhang mit einem von der Steuerungseinrichtung bzw. von dem Gehäuse des Mikroprozessors getrennt angeordne ten Sensor ergibt eine derartige Ausgestaltung einen erhöhten Schutz gegen unerwünschte Manipulationen, und zwar insbeson dere dann, wenn die für den Betrieb der Steuerungseinrichtung notwendigen, vom Sensor zu erfassenden Umweltzustände in der Steuerungseinheit oder im Datenspeicher des Mikroprozessors festgehalten sind. Die Daten, die den für den Betrieb der Steuerungseinheit notwendigen Umweltzustand kennzeichnen, können dann nämlich nur ausgelesen werden, wenn der Sensor die Steuerungseinheit in einen aktiven Zustand versetzt hält. Im Zuge einer Manipulation an dem Mikroprozessor tastet der Sensor jedoch die Manipulation ab und schaltet die Steue rungseinheit und damit den Zugriff auf die dem Sensor charak terisierenden Daten ab, bevor auf diese zugegriffen werden kann.In the embodiment of the microprocessor described above the sensor can also deliver an analog output signal. Ge rade in connection with one of the control device or arranged separately from the housing of the microprocessor Such a configuration results in an increased sensor Protection against unwanted manipulation, in particular the other when the for the operation of the control device necessary environmental conditions to be detected by the sensor in the Control unit or in the data memory of the microprocessor are captured. The data necessary for the operation of the Mark the necessary environmental status of the control unit, can only be read out if the sensor keeps the control unit in an active state. In the course of manipulation of the microprocessor, the However, the sensor manipulates and switches the control unit and thus access to the charak sensor data before accessing it can.
Ein Sensor, der ein analoges Ausgangssignal liefert, kann auch besonders einfach im Zusammenhang mit den bekannten Mi kroprozessoren verwendet werden, da diese in aller Regel be reits Digital-Analog-Wandler aufweisen, die die Daten eines derartigen Sensors so umwandeln können, daß sie durch den Mi kroprozessor verarbeitbar sind.A sensor that delivers an analog output signal can also particularly simple in connection with the well-known Mi croprocessors are used, as these are usually be already have digital-to-analog converter, which the data of a can convert such sensor so that it is through the Mi the processor can be processed.
Ganz besonders vorteilhaft ist im Zusammenhang mit dem wie vorstehend ausgestalteten erfindungsgemäßen Mikroprozessor ein Sensor, der ein Meßsignal liefert, das hinsichtlich der wiederholten Abtastung eines wechselnden Umweltzustandes ei nen Hysterese-Charakter aufweist. Nach einem Freilegen des Sensors wird dadurch verhindert, daß der Mikroprozessor nach Wiederherstellen eines Umweltzustandes nach dem Freilegen des Sensors wieder im Betrieb gesetzt werden kann. Durch einen an sich bei Sensoren unerwünschten Hysterese-Charakter des Sen sors liefert derselbe Sensor bei zeitlich versetzter, wieder holter Herstellung eines Umweltzustandes wie beispielsweise durch Entfernen und Wiederanfügen derselben charakteristi schen Substanz im Bereich des Sensors nämlich jeweils unter schiedliche Ausgangssignale. Daher liegt beim Wiederanfügen einer identischen Substanz im Bereich des Sensors ein Aus gangssignal des Sensors vor, daß sich von demjenigen bei spielsweise bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Mikro prozessors unterscheidet. Die Steuerungseinrichtung ist dann vorteilhafterweise so eingerichtet, daß dieser Unterschied abgetastet und damit festgestellt werden kann, ob eine Mani pulation im Bereich des Mikroprozessors vorliegt.Is particularly advantageous in connection with the how Microprocessor according to the invention configured above a sensor that provides a measurement signal that with respect to the repeated sampling of a changing environmental state has a hysteresis character. After exposing the Sensor is prevented by the microprocessor after Restoring an environmental state after the exposure of the Sensor can be put back into operation. By one undesirable hysteresis character of the sen sors delivers the same sensor when the time is offset holter production of an environmental condition such as by removing and reattaching the same characteristics the substance in the area of the sensor namely under different output signals. Therefore, when reattaching an identical substance in the area of the sensor is off output signal from the sensor that differs from that at for example in the manufacture of the micro according to the invention processor differs. The control device is then advantageously set up so that this difference scanned and thus can be determined whether a mani population in the area of the microprocessor.
Schließlich ist der erfindungsgemäße Mikroprozessor vorteil hafterweise so ausgestaltet, daß ein ihm vom Sensor zugeführ tes Signal dauerhaft abspeicherbar ist. Ein derartiges Ab speichern eines Signals, das dem Mikroprozessor von wenig stens einem Sensor zugeführt worden ist, kommt vor allem dann in Frage, wenn ein für den Zeitpunkt der Fertigung maßgebli cher Umweltzustand für den Vergleich mit einem Umweltzustand zu einem späteren Zeitpunkt festgehalten werden soll. Ein derartiges Abspeichern ist bei den im Stand der Technik be kannten Mikroprozessoren besonders einfach möglich, da diese bereits einen kleinen elektrisch programmierbaren Nur-Lese- Speicher (PROM) aufweisen, der bisher nur zum Abspeichern beispielsweise einer Seriennummer verwendet wird.Finally, the microprocessor according to the invention is advantageous designed so that it is fed to it by the sensor tes signal can be stored permanently. Such an ab store a signal that the microprocessor of little Most of the time, a sensor has been fed in question if a relevant for the time of production Environmental status for comparison with an environmental status to be recorded at a later date. A such storage is in the be in the prior art knew microprocessors particularly easily because this already a small, electrically programmable read-only Have memory (PROM), so far only for storing for example, a serial number is used.
Die Erfindung betrifft ferner eine Chipkarte mit einem Mikro prozessor, der gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10 ausgestaltet ist. Zwei der sich auf diese Weise aus den Ansprüchen 1 bis 10 ergebenden erfindungsgemäßen Ausgestal tungen sind in den unabhängigen Ansprüchen 11 und 12 festge legt.The invention further relates to a chip card with a micro processor according to one or more of claims 1 to 10 is designed. Two of them in this way Claims 1 to 10 resulting Ausgestal invention are defined in independent claims 11 and 12 sets.
Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels mit Be zug auf die anliegenden Zeichnungen näher erläutert.The invention is based on an embodiment with Be train explained in more detail on the accompanying drawings.
Fig. 1 zeigt ein Blockdiagramm einer Schaltung in einer er findungsgemäßen Chipkarte. Fig. 1 shows a block diagram of a circuit in a chip card according to the invention.
Fig. 2 zeigt ein Diagramm eines Ausgangssignals eines typi schen Sensors der erfindungsgemäßen Chipkarte. Fig. 2 shows a diagram of an output signal of a typical sensor's of the chip card according to the invention.
Fig. 3 zeigt ein Diagramm eines Ausgangssignals eines weite ren typischen Sensors der erfindungsgemäßen Chipkarte. Fig. 3 shows a diagram of an output signal of a wide ren typical sensor of the chip card according to the invention.
Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Chipkarte mit einem Mikroprozessor 1, der mit ISO-Kontakten 2 verbunden ist, die auf der Oberfläche der Chipkarte vorgese hen sind. Der Mikroprozessor 1 weist eine Steuerungseinheit 3 und einen Datenspeicher 4 auf. Weiterhin ist im Bereich der Steuerungseinheit 3 ein Sensor 5 vorgesehen. Die Steuerungs einheit 3, der Datenspeicher 4 und der Sensor 5 sind im Inne ren eines Gehäuses 6 angeordnet. Das Gehäuse 6 besteht aus einer thermisch aushärtbaren Masse, in der eine nicht ge zeigte Substanz eingelagert ist, auf die der Sensor 5 an spricht. Fig. 1 shows a block diagram of a chip card according to the invention with a microprocessor 1 , which is connected to ISO contacts 2 , which are hen on the surface of the chip card. The microprocessor 1 has a control unit 3 and a data memory 4 . Furthermore, a sensor 5 is provided in the area of the control unit 3 . The control unit 3 , the data storage device 4 and the sensor 5 are arranged in the interior of a housing 6 . The housing 6 consists of a thermally curable mass in which a substance not shown ge is stored, to which the sensor 5 speaks.
Im Betrieb der Chipkarte tauscht der Mikroprozessor 1 über den ISO-Kontakt 2 Daten aus einem externen Speicher eines nicht dargestellten Lese/Schreib-Geräts mit Daten aus dem Da tenspeicher 4 und umgekehrt aus. Bei jedem Verarbeitungs schritt überprüft die Steuerungseinheit 3, ob der Sensor 5 auf die im Gehäuse 6 vorgesehene Substanz anspricht. Solange der Sensor 5 auf die im Gehäuse 6 vorhandene Substanz an spricht, erhält die Steuerungseinheit 3 den Betrieb aufrecht. Sobald der Sensor 5 die im Gehäuse 6 vorgesehene Substanz nicht mehr abtastet, etwa weil diese anläßlich einer Manipu lation entfernt und durch eine Substanz mit anderer Zusammen setzung ersetzt worden ist, schaltet sich die Steuerungsein heit 3 zwingend und unwiderruflich ab. Eine Analyse des Funk tionsablaufes innerhalb des Mikroprozessors 1 ist so ausge schlossen.In operation of the chip card, the microprocessor 1 exchanges data from an external memory of a read / write device (not shown) with data from the data memory 4 and vice versa via the ISO contact 2 . With each processing step, the control unit 3 checks whether the sensor 5 responds to the substance provided in the housing 6 . As long as the sensor 5 responds to the substance present in the housing 6 , the control unit 3 maintains operation. As soon as the sensor 5 no longer senses the substance provided in the housing 6 , for example because it has been removed on the occasion of a manipulation and has been replaced by a substance with a different composition, the control unit 3 switches off imperatively and irrevocably. An analysis of the functional flow within the microprocessor 1 is excluded.
Fig. 2 zeigt ein Betriebsdiagramm eines Sensors, der im er findungsgemäßen Mikroprozessor 1 und in der erfindungsgemäßen Chipkarte angeordnet werden kann. Die Abzisse des Diagramms aus Fig. 2 bezeichnet dabei die Konzentration der im Gehäuse 6 vorgesehenen Substanzen. Diese variiert von 0 bis 1. Die Ordinate gibt die normierte Ausgangsspannung des Sensors in Abhängigkeit von der Konzentration der Substanz im Gehäuse 6 an. So ergibt sich bei einer Konzentration x der Substanz im Gehäuse 6 eine normierte Ausgangsspannung Ux. Anhand der Aus gangsspannung Ux kann die Steuerungseinheit 3 feststellen, ob und in welcher Konzentration die Substanz in der Umgebung des Sensors vorliegt. Fig. 2 shows an operating diagram of a sensor which can be arranged in the inventive microprocessor 1 and in the chip card according to the invention. The abscissa of the diagram from FIG. 2 denotes the concentration of the substances provided in the housing 6 . This varies from 0 to 1. The ordinate indicates the normalized output voltage of the sensor as a function of the concentration of the substance in the housing 6 . This results in a standardized output voltage U x at a concentration x of the substance in the housing 6 . On the basis of the output voltage U x , the control unit 3 can determine whether and in what concentration the substance is present in the vicinity of the sensor.
Fig. 3 zeigt ein Betriebsdiagramm eines Sensors, der im we sentlichen demjenigen entspricht, dessen Diagramm in Fig. 2 gezeigt ist. Der Sensor, dessen Betriebsdiagramm in Fig. 3 dargestellt ist, weist jedoch eine ausgeprägte Hysterese-Cha rakteristik auf. Diese Charakteristik kann im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Chipkarte besonders vorteilhaft zum Schutz gegen unerwünschte Manipulationen eingesetzt werden, wie nachfolgend beschrieben wird. Fig. 3 shows an operating diagram of a sensor which we substantially corresponds to the one whose diagram is shown in Fig. 2. The sensor, the operating diagram of which is shown in FIG. 3, however, has a pronounced hysteresis characteristic. This characteristic can be used particularly advantageously in connection with the chip card according to the invention to protect against undesired manipulations, as will be described below.
Bei der Herstellung des Mikroprozessors 1 steigt die Aus gangsspannung UOUT des in Fig. 3 dargestellten Sensors von "0" auf den Wert α an. Dieser Wert α wird nach Beendigung der Herstellung des Mikroprozessors 1 von der Steuereinheit 3 eingelesen und fest in einen PROM-Bereich des Datenspeichers 4 eingebrannt. Wird bei einer Manipulation an der Chipkarte die den Sensor 5 umgebene Substanz entfernt, nimmt die Aus gangsspannung des Sensors 5 auf den Wert β ab, der im Bereich der Ordinate des in Fig. 3 gezeigten Diagramms eingezeichnet ist. Dieser Wert β ist aufgrund der Hysterese-Charakteristik des Sensors 5 größer als der Ausgangswert "0" vor der Her stellung des Mikroprozessors 1. Bei einem erneuten Anbringen der Substanz im Bereich des Sensors 5 steigt die Ausgangs spannung des Sensors 5 wieder an, und zwar auf einen Wert γ, der größer als der sich nach der Herstellung des Mikroprozes sors 1 einstellende Wert α ist. Dieser Unterschied beruht ebenfalls auf der Hysterese-Charakteristik des Sensors 5. Dieser Unterschied in der Ausgangsspannung (γ-α) wird von der Steuerungseinheit 3 abgetastet, wobei sie auf eine Manipula tion im Bereich des Mikroprozessors 1 schließt, wenn der Wert (γ-α) eine gewisse Schranke überschreitet, die vorgesehen ist, um einen unerwünschten Ausfall der Chipkarte aufgrund eines Alterungseffekts des Sensors 5 zu kompensieren.In the manufacture of the microprocessor 1 , the output voltage U OUT of the sensor shown in FIG. 3 increases from "0" to the value α. This value α is read in by the control unit 3 after the manufacture of the microprocessor 1 has ended and is burned in permanently in a PROM area of the data memory 4 . If, during manipulation on the chip card, the substance surrounding the sensor 5 is removed, the output voltage of the sensor 5 decreases to the value β, which is shown in the region of the ordinate of the diagram shown in FIG. 3. Due to the hysteresis characteristic of the sensor 5, this value β is greater than the initial value "0" before the microprocessor 1 is produced . In a re-attachment of the substance in the region of the sensor 5, the output voltage of the sensor 5 increases again, and that γ to a value of 1 sors adjusting value greater than the α itself is after the preparation of the microprocessor-. This difference is also based on the hysteresis characteristic of sensor 5 . This difference in the output voltage (γ-α) is sensed by the control unit 3 , whereby it concludes a manipulation in the area of the microprocessor 1 if the value (γ-α) exceeds a certain limit, which is provided to prevent an undesired one Compensation for failure of the chip card due to an aging effect of sensor 5 .
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